三、计算題（本题共4个小题，共36分，解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤.只写出最后答案的不得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位）

15.(6分)在倾角为θ的光滑斜面上，放置一段电流为I、长度为L、质量为m的导体棒（通电电流方向垂直纸面向里），如图所示，问：

（1）若整个装置处于竖直向上的匀强磁场中，且导体棒静止在斜面上，求导体棒受到的安培力大小和方向；

（2）如果要求导体棒静止在斜面上且对斜面无压力，则所加匀强磁场磁感应强度的大小及方向又如何？

16.(9分)如图所示的电路中，所用电源的电动势E＝6 V，内电阻r＝2 Ω，电阻R1可调。现将R1调到4Ω后固定。已知R2＝6 Ω，R3＝12 Ω，求：

　(1)开关S断开和接通时，通过R1的电流分别为多大？

(2)为了使A、B之间电路的电功率在开关S接通时能达到最大值，应将R1的阻值调到多大？这时A、B间消耗的最大电功率是多少？

17.(9分)如图所示，半径为R的圆是一圆柱形匀强磁场区域的横截面(纸面)，磁感应强度大小为B，方向垂直于纸面向外．一电荷量为q(q>0)、质量为m的粒子沿平行于直径ab的方向射入磁场区域，射入点与ab的距离为．已知粒子射出磁场与射入磁场时速度方向间的夹角为60°，不计粒子的重力，求：

(1)粒子的速率是多大？

(2)粒子在磁场中的运动时间是多少？